半自动化机械组织解离技术优化人肠道类器官培养体系：高效性与标准化的突破

本研究针对传统EDTA或酶解法建立人肠道类器官（HIOs）存在操作变异大、细胞毒性暴露时间长等问题，开发了基于Cytiva Via Extractor平台的半自动化机械解离方案。结果表明该方法可显著提高新鲜活检组织的类器官建成功率（Fig.2A），保持LGR5+ 干细胞活性，且不影响表观遗传特征（Fig.4E-F），为类器官标准化培养提供新技术路径。

　　

在生命科学和再生医学领域，人肠道类器官（Human Intestinal Organoids, HIOs）作为革命性的三维模型，能够高度模拟肠道隐窝-绒毛结构的复杂生理特征。然而，传统建立方法依赖手工EDTA解离和反复吹打操作，不仅导致操作者间差异，延长细胞暴露于细胞毒性试剂的时间，更成为标准化研究的瓶颈。剑桥大学团队在《Scientific Reports》发表的这项研究，通过开发半自动化机械解离技术，为这一难题提供了创新解决方案。

研究采用儿科患者十二指肠、回肠末端和乙状结肠活检样本，对比传统手工法与Cytiva Via Extractor系统（150 rpm，7分钟/4°C）的效果。关键技术包括：活体成像（Incucyte）定量生长动力学、免疫荧光标记（LGR5/MUC2/ChgA）、全基因组甲基化检测（Infinium MethylationEPIC v2.0 Kit）以及qPCR分析应激基因（PGK1/ARCN1/GORASP2）。

【Results】部分揭示：

1. 建成功率提升：半自动化法使新鲜组织类器官建成功率显著提高（Fig.2A），而冻存组织因低温损伤限制优势（Fig.3C）。
2. 形态功能等效：两种方法产生的类器官在隐窝出芽（Fig.2B）、细胞组成（LGR5⁺
   干细胞占比）和紧密连接功能（TJP1表达）无差异（Fig.4A-D）。
3. 表观遗传稳定：甲基化PCA分析显示终端回肠（p=0.3412）和乙状结肠（p=0.3186）来源类器官无显著批次效应（Fig.4E-F）。
4. 应激响应可控：仅高尔基体相关蛋白GORASP2表达轻微上调（p=0.0414），但未影响整体活力（Fig.4C）。

【Discussion】强调该技术通过标准化操作流程（0.1% BSA预包被、优化转速/时间参数）实现三大突破：① 缩短EDTA暴露时间至7分钟；② 消除人工吹打变异；③ 保持冷冻样本兼容性。虽然冻存组织因物理完整性下降限制了解离效率，但研究为类器官生物样本库建设提供了技术储备。特别值得注意的是，该方案完全保留类器官的顶-底极性（Supplementary Fig.1）和应激响应通路，证实机械力不会诱发异常分化或氧化损伤（PGK1/ARCN1无变化）。

这项由Woo Jin Yang等完成的研究，通过工程学与生物学的交叉创新，不仅解决了类器官制备中的关键技术瓶颈，更为个性化医疗、疾病建模等领域提供了可规模化的标准化平台。研究揭示的机械解离-表观遗传稳定性关联，也为组织工程领域的力学信号转导研究开辟了新视角。